JP3203497B2

JP3203497B2 - 消火用ヘッド

Info

Publication number: JP3203497B2
Application number: JP01869294A
Authority: JP
Inventors: 勝正稲村; 征治千葉
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JPH07222821A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、大型展示場、アトリ
ウム、体育館等に用いられる消火用ヘッドに関するもの
であり、更に述べると、広い矩形状の消火領域、例え
ば、幅５ｍ×長さ２０ｍ、の消火領域に均等に散水でき
る消火用ヘッドに関するものである。

【０００２】従来、広い矩形状の消火領域に均等に散水
するために、射程距離の異なる複数のノズルを上下に配
設した消火用ヘッドを用いている。この消火用ヘッドの
ノズルには、上から順に、遠投用ノズル、該遠投用ノズ
ルより射程距離の小さい中投用ノズル、該中投用ノズル
より射程距離の小さい近投用ノズル、が設けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の消火用ヘッド
は、次の様な問題がある。（1）近投用ノズルから噴射される放水流が空気を引き
込み中投用ノズルから噴射される放水流を引き込み、
又、中投用ノズルから噴射される放水流も空気を引き込
み、遠投用ノズルから噴射される放水流を引き込む。そ
のため、各ノズルの射程距離が設計より短くなるので、
２０ｍ級の広い矩形状の散水領域に満遍なく散水するこ
とができない。

【０００４】（2）散水領域が、遠投用ノズルは遠距離
地点、中投用ノズルは中間地点、と決まっているために
粒子径の大きさが場所により異なる。

【０００５】（3）各ノズルの散水地点が決まっている
ため、きれいな矩形放水等で均一に散水することが困難
である。（4）近投用ノズルが、前記ノズルの後方を含む矩形状
の散水領域を形成できない。

【０００６】（5）近投用ノズルは切り欠きを多数有し
ているので、粒径が小さくなる。そこで、孔径を大きく
して粒子径を大きくする方法も考えられるが、この方法
では多量の消火用水を必要とするので不都合である。

【０００７】この発明は上記事情に鑑み、矩形の散水分
布をすることを目的とする。他の目的は散水粒径を大き
くすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、外ノズルに
載置したデフレクタを該外ノズルに挿入した内ノズルに
より圧接し、該内ノズルの給水孔を前記外ノズルの放出
口に連通せしめたノズルを有する消火用ヘッドであっ
て；該外ノズルが、その先端面に下方放水域が切り欠
かれた案内リングと、該案内リングの内側に同心状に設
けられた抵抗リングと、を備えており、該抵抗リングは
下方放水域が切り欠かれ、上方放水域に複数の隙間が形
成され、側方放水域に前記隙間より狭い複数の隙間が形
成されており；該内ノズルが、スパイラルを内蔵して
おり、該内ノズルの給水孔の手前にオリフィスが設けら
れていること、により上記目的を達成しようとするもの
である。

【０００９】

【作用】消火用ヘッドに消火用水が圧送されると、該消
火用水は、オリフィスにより流圧を下げられながら内ノ
ズルに流入し、スパイラルにより旋回流にされ、内ノズ
ルの放水口から放射状に放出される放水流となる。前記
消火用水の一部は給水孔を通り外ノズルから放出される
放水流となる。この時、該消火用水は外ノズルの案内リ
ング、抵抗リング、デフレクタにより規制されながら上
方放水域、側方放水域、下方放水域にそれぞれ散水され
る。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例を図１〜図３により説明す
る。消火用ヘッド１には上方から下方に向かって順に中
投用ノズル１００、遠投用ノズル２００、近投用ノズル
３００が配設されている。

【００１１】該中投用ノズル１００の中心軸１００ｃと
遠投用ノズル２００の中心軸２００ｃとは平行に位置し
ており、該中投用ノズル１００の中心軸１００Ｃと該遠
投用ノズルの中心軸２００ｃは、消火用ヘッド１の中心
軸１ｃに対し角度θ1傾斜している。この角度θ1は散水
領域を考慮して適宜選択されるが、例えば、角度θ1＝
２６゜が選ばれる。

【００１２】近投用ノズル３００の中軸心３００Ｃは，
前記消火用ヘッド１の中心軸１ｃに対し、角度θ2傾斜
している。この角度θ2は、散水領域を考慮して適宜選
択されるが、例えば、角度θ2＝３０゜が選ばれる。

【００１３】該中投用ノズル１００は、遠投用ノズル２
００よりも射程距離が短く、かつ、近投用ノズル３００
よりも射程距離が長い扇状ノズルである。該ノズル１０
０を１本単独で使用した場合には、射程距離Ｌは約８．
５〜約１６ｍ、散水幅Ｗは約２〜３ｍであり、図２１Ａ
に示す散水流域Ｓ1を形成する。

【００１４】この中投用ノズル１００は、遠投用ノズル
２００の上方の同一水平線Ｆ1上に一対設けられてい
る。この両ノズル１００の中心軸１００ｃの交差角θ3
は適宜選択されるが、例えば、図４に示すように、交差
角θ3＝１４゜である。このノズル１００は出口１０１
に向かって拡径しており、その出口１０１は長方形状に
形成されている（図５〜図７参照）。

【００１５】該遠投用ノズル２００は、中投用ノズル１
００、近投用ノズル３００よりも射程距離が長く、従っ
て、各ノズル中で一番射程距離が長いジェットノズルで
ある。該ノズル２００を単独で使用した場合には、射程
距離Ｌは約７〜約２２ｍ、散水幅Ｗは約２〜約５ｍであ
り、図２１Ｂに示す散水領域Ｓ2を形成する。

【００１６】この遠投用ノズル２００は、同一水平線Ｆ
2上に間隔をあけて配設された複数の放水孔２０１を備
えている。この放水孔２０１は中央部の中径孔２０２
と、該中径孔２０２の両側に配設された大径孔２０３
と、該中径孔２０２と該大径孔２０３との間に配設され
た小径孔２０４と、から構成されている。該中径孔２０
２の中心軸２００ｃは、消火用ヘッドの中心軸１ｃと交
差している（図８〜図１０参照）。

【００１７】該各孔２０２〜２０４の口径は、互いに相
違しているが、それは次の理由による。（1）ノズルか
らの水流は外側ほど空気抵抗による影響を受けやすいの
で、その影響を受けないようにするために外側のノズル
を大流量にしなければならないこと。

【００１８】（2）真中の流量を大流量にすると真中に
偏った散水となる。この偏った散水を防止するために、
真中のノズルには、中流量を放水しなければならないこ
と。（3）真中のノズルと両側のノズルとの間のノズルに
は、均一散布するために真中と両側端の散水をフォロー
させる必要があること。

【００１９】上記事情を考慮し、各孔２０２〜２０４の
口径の大きさは、例えば、大径孔２０３対小径孔２０４
対中径孔２０２を７：４：５の比になる様に形成するる
が、この比率は必要に応じて適宜変更されることは勿論
である。

【００２０】この遠投用ノズル２００は、前記中投用ノ
ズル１００から噴出される放水流の散水領域の欠落を補
う働きをする。

【００２１】該近投用ノズル３００は、該中投用ノズル
１００、遠投用ノズル２００よりも射程距離が短く、従
って、各ノズル中で一番射程距離が短い。この近投用ノ
ズル３００を単独で使用した場合には、射程距離Ｌは後
方約１ｍから前方約６ｍ、散水幅Ｗは約４〜５ｍであ
り、図２１Ｃに示す散水領域Ｓ3を形成する。

【００２２】この近投用ノズル３００は、内ノズル３０
１と、該内ノズル３０１に嵌着される外ノズル３１０
と、該内ノズル３０１と外ノズル３１０との間に介在せ
しめたディフレクタ３２０と、を備えている（図１１〜
図２０参照）。

【００２３】内ノズル３０１の後端部には、オリフィス
収納部３０２が設けられ、又、その胴部３０９には、外
ノズル３１０の放出口３１１と連通する複数の給水孔３
０３が設けられている（図１３、図１４参照）。

【００２４】該内ノズル３０１の先端部には、絞り部３
０５が設けられている。この絞り部３０５の角度θ5は
必要に応じて適宜決定されるが、例えば、角度θ5＝９
０゜である。なお、３０８は工具等の係合段部を示す。

【００２５】該内ノズル３０１の放水口３０６は、放射
状に形成されているが、その放射角度θ6は、必要に応
じて適宜決定されるが、例えば、放射角度θ6＝１２０
゜である。前記絞り部３０５と給水孔３０３との間に
は、スパイラル収納部３０７が形成されている。

【００２６】該外ノズル３１０の上端面には、案内リン
グ３１２と抵抗リング３１３とが同心状に形成されてい
る。この両リング３１２、３１３間には環状流路３１５
が設けられている。該案内リング３１２の内面は、外方
に向かって傾斜している。その傾斜角度θ8は必要に応
じて適宜決定されるが、例えば、傾斜角度θ8＝４５゜
である（図１５、図１６参照）。

【００２７】該案内リング３１２の前半部分には、切欠
部３１４が設けられており、この切欠部３１４からの散
水は下方放水域Ｅ3を構成する。この放水域の放水角Ｅ3
は必要に応じて適宜決定されるが、例えば、角度Ｅ3＝
１２５゜である。

【００２８】抵抗リング３１３は、円周方向に間隔をお
いて配設された複数の扇状の突起片３１６からなる。下
方放水域Ｅ3に対応する部分には該突起片が欠如してお
り、側方放水域Ｅ2に対応する部分には隙間Ｌ6をおいて
複数の側方突起片３１７が設けられ、又、上方放水域Ｅ
1に対応する部分の中央部には中央突起片３１８が設け
られている。

【００２９】この中央突起片３１８は、側方突起片３１
７より大きく形成され、又、中央突起片３１８と側方突
起片３１７との隔間Ｌ7は前記間隔Ｌ6より広く形成され
ている。側方放水域Ｅ2および上方放水域Ｅ1の放水域角
Ｅ2、Ｅ1はそれぞれ必要に応じて適宜選択されるが、例
えば、放水域角Ｅ2＝４５゜放水域角Ｅ1＝９０゜であ
る。なお、３１９は内ノズル３０１を嵌入せしめる通路
である。

【００３０】該デフレクタ３２０の中央部には、内ノズ
ル３０１の嵌合口３２１が形成されており、その周縁部
には、切欠部３２２、３２３が形成されている。切欠部
３２２は下方切欠部で、分散片３２５の幅Ｌ11と略同じ
幅Ｌ10のＵ字状溝を構成している。この切欠部３２２は
前記下方放水域Ｅ3に対応する全範囲にわたり等間隔に
複数形成されている。この切欠部３２２の形状や個数は
必要に応じて適宜選択される（図１７参照）。

【００３１】切欠部３２３は上方切欠部で、前記上方放
水域Ｅ1に対応する部分に形成されている。この上方切
欠部３２３の切欠角度Ｌ13は必要に応じて決定される
が、例えば、切欠角度Ｌ13＝６０゜である。

【００３２】該デフレクタ３２０の周縁部の前記側方放
水域Ｅ2に対応する部分３２６には切欠部は設けられて
いない。

【００３３】前記内ノズル３０１にはスパイラル３３０
とオリフィス３４０とが設けられている。スパイラル３
３０は、その側壁に螺旋状に形成された溝３３１を備え
ており、消火用水を攪拌し旋回流を形成させる。なお、
３３２は通水孔である（図１８参照）。

【００３４】オリフィス３４０は、リング３４１に形成
され、その出口３４２側内面３４３は円錐角αの円錐台
状に形成されている。その円錐角αは必要に応じて適宜
選択されるが、例えば、円錐角α＝９０゜である。この
オリフィス３４０は放水流の圧力を低下させ、放水粒径
を大きくさせる。なお、３４５は入口である（図１９、
図２０参照）。

【００３５】次に本実施例の作動につき説明する。図１
に示す様に消火用ヘッド１を国際展示場などの大空間の
側壁５００に取り付ける。この時、消火用ヘッド１の中
心軸１ｃは水平であり、中投用ノズル１００、遠投用ノ
ズル２００は上向きとなり、例えば、該中心軸１ｃに対
して傾斜角度θ1＝２６゜上向きとなる。又、該近投用
ノズル３００は、下向きとなり、例えば、該中心軸１ｃ
に対して傾斜角θ2＝３０゜下向きとなる。

【００３６】図示しない消火設備の主弁が開き、消火用
ヘッド１に所定圧力、例えば３．５ｋｇｆ／ｃｍ² の消
火用水６００が圧送されると、図２２に示す様に該消火
用水６００は、各ノズル１００、２００、３００から放
出される。

【００３７】中投用ノズル１００からの放水流６１０
は、扇状に広がりながら、放物線状に落下するが、地点
Ｐで遠投用ノズル２００からの棒状の放水流６２０と衝
突する。そのため、棒状の放水流６２０のエネルギは放
水流６１０に奪われるとともに、該放水流６１０は、前
記放水流６２０に乗るようにしながら射程距離Ｌを伸ば
すとともに、中投用ノズル１００の散水領域Ｓ5の中心
線ＳＣ上にも前記散水流６２０が散水されるので、中投
用ノズル６１０の散水領域Ｓ5は図２３に示す形状とな
る。

【００３８】放水流６１０によりエネルギを奪われた棒
状の放水流６２０は、単独で用いられる場合に比べその
射程距離Ｌが短くなり、図２３に示す散水領域Ｓ6とな
るが、その射程距離Ｌは２０ｍ以上に及ぶ。

【００３９】前述の様に、前記放水流６１０と放水流６
２０との衝突により棒状の放水流６２０の射程距離Ｌが
短くなるが、その半面、互いの放水流６１０、６２０が
デフレクタの役目を果たすことになるので、均一に、か
つ、広く散水することができる。

【００４０】この遠投用ノズル２００は互いに口径の異
なる大径孔２０３、小径孔２０４、中径孔２０２を水平
方向に間隔をおいて配設しているので、一定の広がりを
もって散布できると共に各孔から放出した放水流は真中
で収束することはない。

【００４１】最も大きい口径の大径孔２０３を両側に配
置したので、一番射程距離Ｌの長い大径孔２０３からの
放水流は、他の孔２０２、２０４から放出された射程距
離の短い放水流に干渉し、それらの放水流は単独で放出
されるよりも射程距離Ｌが伸びる。これにより、一定の
広がりをもって散布することがより確実に行われること
になる。

【００４２】中央に中径孔２０２を設け、その両側に大
径孔２０３を配設し、両孔２０２、２０３間に小径孔２
０４を設けたので、中径孔２０２からの放水流は他の孔
２０３、２０４からの放水流の干渉を受けることが少な
くなる。又、大径孔２０３と中径孔２０２からの放水流
だけにより散水領域を形成すると、散水分布に粗密が生
じるが、この不都合は小径孔２０４の放水流により解消
することができる。

【００４３】近投用ノズル３００の各放水域Ｅ1、Ｅ2、
Ｅ3から放出される放水流６３０は放物線を描きながら
落下し、消火用ヘッド１近傍の放水領域Ｓ7に散水され
る。この近投用ノズル３００には、オリフィス３４０が
設けられており、消火用ヘッド１に供給され、かつ、近
投用ノズル３００に分流供給される消火用水６００はこ
のオリフィス３４０により所定圧力、例えば、２．５ｋ
ｇ／ｃｍ²、に減圧されるので、流速が遅くなる。

【００４４】そのため、近投用ノズル３００からの放水
流６３０は、遠投用ノズル２００や中投用ノズル１００
から放出される放流水６１０、６２０に影響を与えるこ
とがなくなるとともに、散水粒径も大きくなり消火効果
をあげることができる。

【００４５】このオリフィス３４０を通った消火用水６
００は、スパイラル３３０により旋回流にされながら、
絞り部３０５で絞り込まれた後、内ノズル３０１からの
放水流６３０となり円錐状に放出される。

【００４６】前記オリフィス３４０を通った消火用水６
００の一部は、給水孔３０３、通路３５０を通り、デフ
レクタ３２０、突起片３１６、３１７、３１８、案内リ
ング３１２の規制を受けながら切欠部３１４、隙間Ｌ
6、Ｌ7から放出される放水流６３０となり、外ノズル３
１０から上方放水域Ｅ1、側方放水域Ｅ2及び下方放水域
Ｅ3の全域にわたり散水される。

【００４７】この上方散水域Ｅ1は、主に放水領域Ｓ7の
中央部３００Ｃの散水を受け持ち、又、側方散水域Ｅ2
は主に前記放水領域Ｓ7の側方３００Ｂの散水を受けも
ち、更に下方散水域Ｅ3は主に前記放水領域Ｓ7の後端３
００Ａ側の散水を受け持つ。

【００４８】このようにして各ノズル１００、２００、
３００からの放水流６１０、６２０、６３０は、全体と
して大きな矩形状の散水領域Ｓを形成すると共に、その
長さＬは２０ｍを超え、幅Ｗも５ｍを超える。そのた
め、この消火用ヘッド１はアトリウム等の大空間を備え
た建築物の消火を効率良く行うことができる。

【００４９】この発明の実施例は、上記に限定されるも
のではなく、例えば、図２４、図２５に示す様に遠投用
ノズル２００の両側に中投用ノズル１００を設け、該遠
投用ノズル２００の下方に近投用ノズル３００を設ける
こともできる。図２５において、θ3は中投用ノズル２
００の中心軸２００ｃの交差角度で、例えば、交差角θ
3＝１４゜である。尚、図２４、図２５において各ノズ
ル１００、２００、３００、は上記と同様の構成のもの
であり、図１〜図２３と同一物には同一符号が付され
る。

【００５０】

【発明の効果】この発明は、以上の様に構成したので、
ノズルから放出される放水流は上方放水域、側方放水
域、及び下方放水域に満遍なく散布される。そのため、
該ノズル後方を含む矩形状の散水領域に均一に散水する
ことができる。又、オリフィスを設けたので、消火用水
の圧力を下げ流速を低下させることができる。そのた
め、散水粒径が大きくなるので、該ノズル後方の散水分
布を一様にすることができるとともに、消火能力の向上
を図ることができる。更に、遠投用ノズル、中投用ノズ
ル、近投用ノズルを備えている場合には、この近投用ノ
ズルからの放水流の速度が遅くなると、該放水流は他の
ノズルから放出される放水流に影響を与えることが少な
くなる。そのため、各ノズルの放水流の射程距離が設計
通りに伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す正面図で、取付状態を
示す図である。

【図２】取付前の消火用ヘッドを示す正面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】図２の平面図である。

【図５】中投用ノズルの正面図である。

【図６】図５のVI-VI線断面図である。

【図７】図５のVII-VII線断面図である。

【図８】遠投用ノズルの側面図である。

【図９】遠投用ノズルの平面図である。

【図１０】遠投用ノズルの正面図である。

【図１１】近投用ノズルの正面図である。

【図１２】図１１のXII-XII線断面図である。

【図１３】近投用ノズルの内ノズルの正面図である。

【図１４】図１３のIVX-IVX線断面図である。

【図１５】近投用ノズルの外ノズルの正面図である。

【図１６】図１５のXVI-XVI線断面図である。

【図１７】近接用ノズルのデフレクタの平面図である。

【図１８】近投用ノズルのスパイラルの平面図である。

【図１９】近投用ノズルのオリフィスの平面図である。

【図２０】図１９のXX-XX線断面図である。

【図２１】各ノズルを単独で用いた場合の散水領域を示
す図で、Ａは中投用ノズルのそれ、Ｂは遠投用ノズルの
それ、Ｃは近投用ノズルのそれを、示す。

【図２２】各ノズルの放水流の状態を示す図である。

【図２３】各ノズルの放水流により形成された矩形状の
散水領域を示す図である。

【図２４】他の実施例を示す正面図である。

【図２５】図２４の一部断面平面図である。

【符号の説明】

１消火用ヘッド１００中投用ノズル２００遠投用ノズル３００近投用ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−119782（ＪＰ，Ａ) 特開平４−156862（ＪＰ，Ａ) 実開昭51−3295（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−15460（ＪＰ，Ｕ) 実開昭51−152297（ＪＰ，Ｕ) 実開昭55−147854（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A62C 27/00 - 39/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外ノズルに載置したデフレクタを該外ノズ
ルに挿入した内ノズルにより圧接し、該内ノズルの給水
孔を前記外ノズルの放出口に連通せしめたノズルを有す
る消火用ヘッドであって；該外ノズルが、その先端面に
下方放水域が切り欠かれた案内リングと、該案内リング
の内側に同心状に設けられた抵抗リングと、を備えてお
り、該抵抗リングは下方放水域が切り欠かれ、上方放水
域に複数の隙間が形成され、側方放水域に前記隙間より
狭い複数の隙間が形成されており；該内ノズルが、スパ
イラルを内蔵していること；を特徴とする消火用ヘッ
ド。
【請求項２】外ノズルに載置したデフレクタを該外ノズ
ルに挿入した内ノズルにより圧接し、該内ノズルの給水
孔を前記外ノズルの放出口に連通せしめたノズルを有す
る消火用ヘッドであって；該外ノズルが、その先端面に
下方放水域が切り欠かれた案内リングと、該案内リング
の内側に同心状に設けられた抵抗リングと、を備えてお
り、該抵抗リングは下方放水域が切り欠かれ、上方放水
域に複数の隙間が形成され、側方放水域に前記隙間より
狭い複数の隙間が形成されており；該内ノズルが、スパ
イラルを内蔵しており、該内ノズルの給水孔の手前にオ
リフィスが設けられていること；を特徴とする消火用ヘ
ッド。
【請求項３】遠投用ノズルと、該遠投用ノズルより射程
距離の短い中投用ノズルと、該中投用ノズルより射程距
離の短い近投用ノズルと、を備えた消火用ヘッドであっ
て；該近投用ノズルが、外ノズルに載置したデフレクタ
を該外ノズルに挿入した内ノズルにより圧接し、該内ノ
ズルの給水孔を前記外ノズルの放出口に連通せしめたノ
ズルであり；該外ノズルが、その先端面に下方放水域が
切り欠かれた案内リングと、該案内リングの内側に同心
状に設けられた抵抗リングと、を備えており、該抵抗リ
ングは下方放水域が切り欠かれ、上方放水域に複数の隙
間が形成され、側方放水域に前記隙間より狭い複数の隙
間が形成されており；該内ノズルが、スパイラルを内蔵
していること；を特徴とする消火用ヘッド。
【請求項４】遠投用ノズルと、該遠投用ノズルより射程
距離の短い中投用ノズルと、該中投用ノズルより射程距
離の短い近投用ノズルと、を備えた消火用ヘッドであっ
て；該近投用ノズルが、外ノズルに載置したデフレクタ
を該外ノズルに挿入した内ノズルにより圧接し、該内ノ
ズルの給水孔を前記外ノズルの放出口に連通せしめたノ
ズルをであり；該外ノズルが、その先端面に下方放水域
が切り欠かれた案内リングと、該案内リングの内側に同
心状に設けられた抵抗リングと、を備えており、該抵抗
リングは下方放水域が切り欠かれ、上方放水域に複数の
隙間が形成され、側方放水域に前記隙間より狭い複数の
隙間が形成されており；該内ノズルが、スパイラルを内
蔵しており、該内ノズルの給水孔より手前にオリフィス
が設けられていること；を特徴とする請求項２記載の消
火用ヘッド。
【請求項５】該デフレクタが、上方放水域の外周部に複
数の溝を有し、又、上方放水域に切欠部を有することを
特徴とする請求項１、２、３又は４記載の消火用ヘッ
ド。